Химия и химическая технология

                                                                                                       УДК 666.762.16

К.т.н. Шевцов Р.Н.* , Рябов И.Д.*, Третьякова Ю.Ю.**,

к.т.н. Пилипчатин Л.Д.**

* ОАО «Великоанадольский огнеупорный комбинат»

**Национальная металлургическая академия  Украины

ВЛИЯНИЕ СПЕЧЕННОГО МАГНЕЗИТА НА ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТОЙ НАБИВНОЙ МАССЫ

         В настоящее время существует множество сталеразливочных и промежуточных ковшей, таких как: сталеразливочные  ковши для конвертеров, ковши для дуговой печи, а также  промежуточные и сталеразливочные ковши для МНЛЗ – причем эти ковши имеют различную  емкость. На сегодняшний день сталеразливочные и промежуточные ковши используются не просто как емкости для расплавленной стали, как было ранее, но и для ее рафинирования. В зависимости от применяемых огнеупоров для футеровки ковша качество, чистота и сверхчистота стали могут изменяться в широком диапазоне. Поэтому огнеупоры для сталеразливочных и промежуточных ковшей должны иметь высокий срок службы, не загрязнять расплавленную сталь, очищать сталь от нежелательных неметаллических элементов и примесей. На металлургических заводах Японии срок службы сталеразливочных ковшей составляет около 250 плавок, тогда как на заводах Украины этот показатель в 4-5  раз меньше. Основываясь на эти данные, разработка новых огнеупоров для сталеразливочных и промежуточных ковшей является перспективным направлением для исследований.

         Проведя литературно-патентный обзор по вопросу производства глиноземистых набивных масс для сталеразливочных ковшей, было предложено с целью повышения их эксплуатационных свойств добавить спеченный магнезит.

         Первый этап исследований посвящен влиянию вводимого спеченного магнезита на свойства масс, в первую очередь на механическую прочность, после их термообработки при температуре 8000С, которая обычно применяется на заводах при нагреве футеровки ковша  перед сливом металла.

         В качества сырьевых материалов в исследованиях использовались:

         - боксит китайский фр. 3-0 мм;

         - глина ДС-3 фр.2-0 мм;

         - спеченный магнезита фр. 3-0 мм и менее 0,088 мм.

         В процессе исследований спеченный магнезит крупной и тонкой фракции вводился вместо боксита в количестве от 4 до 20%. Масса увлажнялась и перемешивалась в течение 5 мин., после чего прессовались  образцы при давлении  прессования 30 МПа высотой  50 мм и диаметром 36 мм. Далее проводилась термообработка и исследования по влиянию спеченного магнезита на механическую прочность, открытую пористость и кажущуюся плотность.

         Результаты исследований приведены в таблице.

Таблица – Результаты исследований влияния спеченного магнезита на

                   свойства масс

№ массы

Количество добавки

Свойства

крупная фракция

тонкая фракция

механическая  прочность, МПа

открытая пористость, %

кажущаяся плотность, г/см3

 

 

1

0

-

12,5

25,1

2,61

2

4

-

16,0

23,8

2,65

3

8

-

13,0

24,2

2,62

4

12

-

13,0

24,0

2,62

5

16

-

11,0

24,4

2,62

6

20

-

9,5

24,4

2,62

7

-

4

21,5

24,6

2,62

8

-

8

21,5

23,4

2,65

9

-

12

19,0

23,5

2,65

10

-

16

19,0

23,4

2,65

11

-

20

18,0

23,2

2,65

        

В результате проведенных исследований установлено, что более высокие прочностные свойства набивной футеровки  имеют массы с добавкой  4% крупной фракции спеченного магнезита, а именно: прочность повышается от 12,5 до 16 МПа; также введение такого количества добавки положительно сказывается на открытой пористости, которая понижается с 25,1 до 23,8%. Введение тонкодисперсного спеченного магнезита в количестве до 8% также повышает механическую прочность от 12,5 до 21,5 МПа и понижает  открытую пористость с 25,1 до 23,4%.

Следовательно,  можно утверждать, что полученная прочность должна полностью удовлетворять требованиям   к футеровке  перед подачей ковша  на разливку стали.

В дальнейшем планируется провести исследования на данных составах масс с термообработкой при более высоких температурах.